Устройство для измерения крутящего момента

 

О П И С А Н И Е (и) 465567

ИЗОЬРЕтЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.05.72 (21) 1789700/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.03.75. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 16.07.75 (51) М. Кл, G 011 3/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 531.781(088.8) пв делам изобретений и открытий (72) Лвтор изобретения

Л. И. Юник (71) Заявитель

ИПТ5 (54) YCTPOACTBO ДЛЯ ИЗМЕ ЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА

Изобретение относится к области силоизмерительной техники.

Известные устройства для измерения крутящего момента, содержащие ведущий и ведомый валы, связанные между собой упругим элементом, на концах которого расположены бесконтактные преобразователи закручивания упругого элемента в выходной сигнал, не позволяют непрерывно производить измерения моментов, меняющихся в широком диапазоне.

Цель изобретения — расширение диапазона измерений при непрерывности процесса.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве упругий элемент выполнен в виде по крайней мере двух винтовых пружин различной жесткости, последовательно соединенных между собой через промежуточную втулку, выполненную в виде кольца с двумя ограничительными выступами по торцам его и установленную с возможностью вращения на одном из указанных валов, которые снабжены упорами, расположенными на уровне ограничительных выступов промежуточной втулки.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство содержит упругий элемент в виде двух пружин 1 и 2, которые связаны одним концом соответственно с ведущим и ведомым валами 3 и 4, а другим — с втулкой 5. Два диска 6 и 7 из немагнитного материала несут на себе замыкатели магнитного потока 8 и

9 из магнитомягкого материала. Индукционные генераторные головки 10 и 11 с помощью установочных площадок 12 могут перемещаться в направлении, перпендикулярном к образующей корпуса 13, имеющего в верхней части паз для прохода генераторных головок. Втулка 5 имеет два ограничительных выступа 14 и 15, ограничивающих ее вращение

10 относительно валов с помощью упоров (штифтов) 16 и 17. Вал 3 опирается на подшипники

18 и 19, и оба вала могут вращаться в подшипниках 19 и 20. Корпус 13 установлен на лапки 21, служащие для крепления к неподвижному основанию. Втулка 5 опирается на подшипники 22.

Корпус 13 с помощью лапок 21 располагается на неподвижном основании, а валы 3 и 4 с помощью имеющейся на их открытых кон.

20 цах резьбы закрепляются между валом, пере. дающим крутящий момент, и элементом, вос. принимающим этот момент. Таким образом, упругие элементы оказываются нагруженными тем же моментом, что и испытуемый вал.

25 При вращении подвижной части устройства, включающей валы, упругие элементы, втулку, диски и замыкатели магнитного потока относительно неподвижно установленных

30 индукционных генераторных головок в последних индуцируются импульсы (при прохожде465567 нии мимо них замыкателей магнитного потока), частота которых пропорциональна скорости вращения, а временной интервал между первым и вторым импульсами пропорционален углу закручивания упругих измерительных элементов (или крутящему моменту, который они передают) и обратно пропорционален скорости вращения подвижной части устройства

Т=К вЂ” =К— или

M=

К где Т вЂ” временной интервал между импульсами, возникающими при прохождении мимо индукционных генераторных головок 10 и 11 замыкателей магнитного потока;

К, К вЂ” коэффициенты пропорциональности;

cp — суммарный угол закручивания упругих измерительных элементов 1 и 2;

М вЂ” момент, действующий на элементы

1и2; п — обороты подвижной системы в единицу времени.

Таким образом, измерение крутящего момента сводится к измерению известными способами временного интервала, что является технически простой задачей и его можно осуществить, например, путем заполнения интервала T импульсами стандартной частоты с последующим подсчетом числа прошедших за время интервала импульсов. При этом необходимо знать также количество оборотов H«ëà в единицу времени, что, как правило, известно заранее или может быть также измерено известными устройствами.

Калибровка и настройка устройства сводятся к следующему. Предварительно упруги. элементы нагружаются известным крутящим моментом и определяется зависимость =-f (M) ° (2)

Затем устройство устанавливается на рабочее место, вал приводится во вращение и путем передвижения установочных лапок 12 добиваются такого положения, при котором в случае отсутствия тормозного момента замыкатели магнитного потока одновременно замыкают магнитные системы головок 10 и 11, т. е. временной интервал Т равен нулю. Таким образом, устройство оказывается подготовленным к работе.

Для расширения диапазона измерения один из упругих элементов изготавливается мень10 шей жесткости, чем другой, что позволяет получать значительные углы закручивания при малых рабочих моментах. Если действующий рабочий момент равен максимально допустимому для менее жесткого упругого элемента

И 1, то его закручивание ограничивается путем упора ограничительного выступа 14 в штифт 16.

С нарастанием рабочего момента продолжает закручиваться только более жесткий из20 мерительный упругий элемент 2.

По достижении рабочего момента предельно допустимого значения для элемента 2 его закручивание ограничивается путем упора ограничительного выступа 15 в штифт 17. Таким

25 образом, элементы 1 и 2 оказываются защищенными от действия случайных перегрузок, что повышает надежность работы устройства.

Предмет изобретения

Устройство для измерения крутящего момента, содержащее ведущий и ведомый валы, связанные между собой упругим элементом, на концах которого расположены бесконтактные

З5 преобразователи закручивания упругого элемента в выходной сигнал, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения при непрерывности процесса, в нем упругий элемент выполнен в виде по крайней

40 мере двух винтовых пружин различной жесткости, последовательно соединенных между собой через промежуточную втулку, выиолиенную в виде кольца с двумя ограничительными выступами ио торцам его и установленную с

45 возможностью вращения на одном из указанных валов, которые снабжены упорами, расположенными на уровне ограничительных выступов промежуточной втулки, Редактор Т. Рыбалова

Составитель В. Герасимова

Техред Т. Миронова Корректор А. Степанова

Заказ 1383 3 Изд. № 1315 Тираж 902 ПодilHcltoc

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открь"ппй

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2